Buck电路-电感电容轻松计算

目录：

1、前置知识

1）电感的公式   2）电容的公式   3）Buck电路框图

2、占空比D的计算

1）Switch On状态   2）Switch Off状态   3）占空比计算

3、电感计算

4、电容计算

5、电荷平衡与伏秒平衡

1）电荷平衡   2）伏秒平衡

6、计算工具下载

---

1、前置知识

1）电感的公式

电感定义式(度量式)：

感应电压计算公式：

通过上面二式可得：，即L*电感电流的变化率。

2）电容的公式

电容定义式(度量式)： 

流经电容器的电流：，即C*电容电压的变化率。

3）Buck电路框图

2、占空比D的计算

1）Switch On状态

电感两端的电压，变换一下得。

2）Switch Off状态

我们这里忽略D，就是相当于一条直线。那么电感两端的电压，变换一下得。

3）占空比计算

Switch(on)时电流积分值+Switch(off)时电流积分值 = 0，即。

经变换可得(伏秒平衡)

将上式推导可得，占空比D < 1，所以，即Buck电路一定是降压输出。

若考虑二极管D的正向电压Vf，MOS管的RDSon，则D的公式可表示为：。

3、电感计算

对一个确定的项目来说，已知的内容如下表：

输入电压	Vi
输出电压	Vo
输出电流	Io
输出功率	Po(Vo与Io决定)
开关频率	Fsw
占空比	D(Vi与Vo决定)
电压纹波	Vripple
电流纹波	Iripple

如下图，电感电流的变化量：。

在一个周期T内

在一个周期T内电容的，也就是说

电感的平均值即在一个周期T内的积分值，可得：

通过式3.1与式3.2可得BCM模式电感的计算公式：或

CCM模式电感的计算公式：

4、电容计算

由于，即电流对时间的积分，那么红色框内的面积就是电容的电荷变化量。 

可以得出：

由得：；由得：。

最终可得电容的计算公式：

5、电荷平衡与伏秒平衡

1）电荷平衡

在稳态电路中的电荷平衡（安秒平衡）：在一个周期T内，电容充上的电荷量与释放的电荷量的总和等于0。

由变换为，两边同时积分。

电容电压在t时刻与0时刻电压相等，结果等于0，那么，积分式中的I（安）t（秒）即安秒平衡。

2）伏秒平衡

在稳态电路中的伏秒平衡：在一个周期T内，电感储存的能量与释放的能量的总和等于0。

由变换为，两边同时积分 

电感电流在t时刻与0时刻电流相等，结果等于0，那么，积分式中的V（伏）t（秒）即伏秒平衡。

电感的平均电流，结果为0。

6、计算工具下载

原PPT文件与简单易用的计算工具下载请移步：Buck电路-电容电感计算。

---

如若喜欢这篇文章，不妨留下您宝贵的点赞，这将是对我莫大的鼓励。